Концептуальная революция «Мерседеса» - удар сразу по двум причинам галопирования: аэродинамической и механической
Новый болид «Мерседеса» одновременно похож и глубоко отличается от разочаровывающей модели прошлого года W13. Команда не отказывается от чрезвычайно обтекаемых линий, которые отличают ее от конкурентов, с кузовом, который, хотя и модифицирован, является эволюцией спецификации 2022 года. Однако большая часть работы в Брэкли была сосредоточена на максимизации граунд-эффекта, определяющего конкурентоспособность нынешних автомобилей, а именно как как с точки зрения дизайна днища, так и с точки зрения регулировки высоты подвески. Именно за счет менее броских изменений команда под руководством Тото Вольффа надеется найти необходимую производительность, чтобы бросить вызов «Ред Булл» и «Феррари».
В конце прошлого сезона технический директор Майк Эллиотт прекрасно объяснил, что концепция болида с граунд-эффектом заключается не во внешних формах, а в том, как автомобиль работает над созданием прижимной силы: «Фанаты часто думают, что концепция заключается в том, как машина выглядит снаружи, какой формы у нее корпус. Но с точки зрения инженеров, мы разрабатываем автомобиль, думая о том, что мы хотим получить от него: где вы ищете производительность, как должны выглядеть аэродинамические характеристики, как вы можете их реализовать, как вы можете получить максимум от шин и подвески». По его словам, маленькие боковые понтоны не имеют принципиальных отличий от машин соперников, а потому имеют место быть и в 2023 году.
Трудности в том сезоне возникали из-за философии, которая заключалась в том, чтобы проходить повороты очень близко к земле, дабы максимизировать граунд-эффект, но при этом не иметь проблем с галопированием. Как выяснил сам «Мерседес», аэродинамический отскок - чрезвычайно сложное явление, которое трудно смоделировать. Пусковой механизм может иметь аэродинамическую природу: срыв потока под днищем как следствие переходных явлений или опускания автомобиля, включая деформацию самого днища. Однако может быть и механический триггер, когда автомобиль ударяется о землю или подвеска проседает.
Изменения в регламенте 2023 года, внесенные «ФИА», не полностью устранили явление галопирования, а просто сдвинули предел еще дальше вперед. Исследования, проведенные в 2022 году для полного понимания причин этого явления, пригодятся «Мерседесу», когда болиду 2023 года удастся проехать на пределе срабатывания аэродинамического отскока, создавая максимальную нагрузку. Чтобы добиться успеха, в Брэкли работали как над геометрией днища, так и над внутренней механикой подвески, воздействуя таким образом на обе причины явления: механическую и аэродинамическую.
Работа, проделанная в Брэкли, прекрасно проявляется в W14. Уместно допустить, что сравнение с W13 основано на разовом экземпляре, показанном в студии, учитывая, что еще в 2022 году команда отретушировала компьютерные изображения в некоторых местах. Поэтому для сравнения было принято решение брать только рендеры, причем в тех местах, которые были признаны соответствующими реальному автомобилю. Спереди заметно, как команда изменила впускную часть канала Вентури (1), которая, несмотря на то, что поднялась в центр, потеряла ступеньку, присутствовавшую на машине прошлого сезона, предпочтя более прогрессивный переход.
Это изменение подтверждается различными снимками. «Мерседес» переделал канал Вентури в поисках лучшего компромисса между чувствительностью к галопированию, высотой от земли, на которой будет работать машина, и высвобождаемой нагрузкой. Из всего этого следует внимание, уделяемое нижней аэродинамике и использованию граунд-эффекта, на котором основана концептуальная революция W14. Команда также уже начала эволюцию в 2022 году, причем последние изменения относятся к этапу в Остине. Поэтому неудивительно, что внешняя кромка днища болида 2023 года имеет много общего со спецификацией конца чемпионата.
Спереди видно, что воздухозаборники боковых радиаторов еще больше сужены (2). «Мерседес» - единственная команда на решетке с вертикальными воздухозаборниками, в то время как соперники используют сдавленные и приподнятые. Однако, в отличие от 2022 года, внешняя кромка выглядит совершенно вертикальной (3), еще больше сужаясь к кокпиту, тогда как раньше она расширялась вниз. Дальнейшее сужение стало возможным благодаря полному отсутствию сбоку структур безопасности – это первый случай в современной «Формуле-1». Фактически, как и на W13, верхний диффузор отделен от боковой части и имеет аэродинамический профиль (4) полезный для придания воздушному потоку нисходящего направления. Нижний диффузор, с другой стороны, был перемещен пониже, интегрируясь в днище, вероятно, в соответствии с расширением (5).
Интересно, что по сравнению с 2022 годом нижняя кромка центрального крыла подверглась дополнительной обработке, придав ей волнистый рисунок (6). Естественно, возникает вопрос, почему до сих пор никто другой не повторил то, что «Мерседес» сделал с верхним диффузором, отделив его от боковых понтонов. Ответ может заключаться в различных стратегиях управления аэродинамическими потоками вокруг машины. Такие линии, как у «Ред Булл», фактически направляют воздух через нижнюю часть вентиляционного отверстия радиатора, начиная с меньшей высоты, чем расположено центральное крыло «Мерседеса». В то же время, однако, в случае RB18 вся внутренняя поверхность бокового крыла может быть использована для направления потоков с лучшим поступательным движением. «Мерседес» же именно из-за философии с конической формой с вертикальными воздухозаборниками нуждается в верхнем диффузоре, чтобы помочь передать нужное количество воздуха в систему охлаждения.
Следуя за низким контуром понтонов W14, можно заметить, что днище имеет нисходящую тенденцию от внутренней части к внешней (7), гораздо более акцентированную, чем у конкурентов. Этот подъем может скрываться внутри некоторых дополнительных компонентов, снятых с боковых понтонов, или быть отражением особого моделирования основного канала Вентури для лучшего использования граунд-эффекта.
Переднее крыло было полностью переделано по сравнению с 2022 годом. Основной профиль теперь имеет волнистую форму в центральной части (8). Нос продолжает удлиняться, но контур выглядит гораздо более округлым, чем в прошлом (9), пытаясь уменьшить вихри, образующиеся по краям. В отличие от большинства представленных до сих пор автомобилей, неподвижная часть верхних профилей особенно широка (10), перемещая разделительную металлическую конструкцию и создаваемый ею вихрь наружу. В целом, крыло W14 выглядит очень загруженным в центре (11), по аналогии с крыльями 2022 года «Ред Булл» и «Феррари». Команда меньше пытается играть с выхлопными газами.
Передняя подвеска сохранила схему прошлого сезона с толкающими штангами, а крепление стойки смещено вбок от рамы. Однако изменилось положение рулевого рычага, который ранее располагался на одном уровне с верхним треугольником. На W14 он был смещен вниз (12), чтобы улучшить соединение турбулентных потоков от колес. В результате гидравлический рулевой механизм также был опущен в шасси, что улучшило положение центра тяжести.
Боковые понтоны остаются узкими, как и на W13, воплощая философию максимально возможного удаления их от турбулентных воздушных потоков, в то время как «Ред Булл» и «Феррари» используют сам корпус болида в качестве защиты от внешних воздействий. Однако по сравнению с 2022 годом боковые понтоны стали более широкими в задней части (13).
Задняя подвеска сохраняет кинематику тяг, использовавшуюся в прошлом чемпионате, без очевидных изменений в точках крепления рычагов. Вместо этого основная часть работы сосредоточена под капотом в области расположения амортизаторов, чтобы лучше контролировать колебания машины. «Мерседес» опирается на опыт прошлого сезона, корректируя внутреннюю механику в свете нового регламента. Фактически, 2022 год санкционировал революцию в регулировании подвески, запретив инертные материалы, газовые пружины и гидравлически управляемые амортизаторы.
В 2022 году «Мерседес» был эталоном в области управления внутренним охлаждением с ультракомпактной компоновкой радиатора и минимальными вентиляционными отверстиями в кузове. W14 не уступает, но уже работает с другой стратегией отвода горячего воздуха. В верхней части машины (14) открываются две небольшие решетки, смоделированные с двумя цилиндрическими выпуклостями, благодаря чему горячий воздух удерживается в верхней части, не загрязняя нижележащие боковины.
Однако большая часть тепла отводится через вентиляционное отверстие в хвостовой части (15), гораздо более широкое, чем у W13. Создается впечатление, что Брэкли решил отдать предпочтение чистоте потоков вокруг боковых понтонов в ущерб аэродинамике в верхней части машины.
В целом, машина продолжает идти по пути ультратонкого корпуса, подтверждая, что проблемы 2022 года имеют другую причину. Централизация всех компонентов внутри капота также обеспечит автомобилю меньший полярный момент инерции, что выражается в лучшей реакции при смене направления движения, особенно на низких скоростях (такое любит Льюис Хэмилтон). Всесторонняя забота об аэродинамике говорит о том, что командой была проведена работа над аэродинамической эффективностью, поскольку максимальные скорости являются одной из главных проблем W13. Помощь в этой перспективе также придет от силовой установки, улучшенной не только в плане максимальной мощности, но прежде всего в плане управляемости и рекуперации энергии - аспектов, которых не хватало в прошлом сезоне. Основные изменения, однако, касаются днища и механики подвесок. На данный момент трудно сказать, вернется ли W14 к поворотам на минимальной высоте от земли или же будет выбран иной компромисс между жесткостью, высотой и геометрией днища. Однако кажется маловероятным, что конюшня из Брэкли сможет повторить одну и ту же ошибку дважды.
По материалам Чарльза Плателлы.
